刘嘉滨，潘葳，王锦辉，王宇兴，马雨彭雪

（上海交通大学 物理与天文学院，上海 200240）

摘要：傅里叶分解与合成作为物理实验研究的核心工具，其教学面临相位匹配机制理解困难、动态过程可视化不足等挑战. 本研究基于Python开发了交互式教学系统，集成参数实时调节、波形动态生成与分析的可视化同步展示等功能. 系统采用Qt Designer构建GUI，结合NumPy/Matplotlib实现高效运算与绘图，通过分层实验设计贯彻建构主义教学理念. 教学实践表明，该系统提升了学生对傅里叶分析核心概念的理解，在相位匹配机制等传统教学难点上也取得突破性进展. 其模块化设计既可作为独立实验平台，也可衔接传统课堂教学，为物理实验教学的数字化转型提供了创新解决方案. 

关键词：傅里叶分解与合成；傅里叶分析；Python；仿真

引文格式：刘嘉滨，潘葳，王锦辉，等. 傅里叶分解与合成实验的Python仿真系统开发与教学实践［J］. 物理实验，2026,46(5):56-62.

Cite this article: Liu J B, Pan W, Wang J H, et al. Development and teaching practice of python simulation system for Fourier decomposition and synthesis experiment ［J］. Physics Experimentation, 2026,46（5）:56-62. (in Chinese)